La fortification urbaine est édifiée au cours du règne de l’empereur romain Auguste (27 av. notre ère, 14 ap.), dès les premières années d’existence d’Augustodunum. Cette enceinte honorifique, longue de six kilomètres à l’origine, est aujourd’hui exceptionnellement conservée sur plus des deux tiers de son tracé. Elle est composée d’une alternance de courtines et de tours circulaires et était initialement percée de quatre grandes portes monumentales (dont trois sont conservées partiellement) et de plusieurs poternes (ouvertures réservées aux piétons) qui restent très mal connues. Elle joue le rôle dès l’origine d’un puissant mur de soutènement, en retenant les remblais dans lesquels sont édifiés les maisons et monuments de la ville antique.
Sur les quarante-huit tronçons de courtines conservés aujourd’hui, trente-huit appartiennent à des privés et dix sont la propriété de la ville. La plupart sont classés au titre des Monuments Historiques. Dans le cadre d’un programme d’entretien et de restauration des monuments dont elle est propriétaire, la ville d’Autun a fait réaliser en 2017 une étude sanitaire de ces ouvrages afin de déterminer et hiérarchiser les travaux à entreprendre pour en assurer la préservation et garantir la sécurité du public à leurs abords. A l’issue de cette étude, le tronçon de fortification qui s’élève le long du plan d’eau du Vallon a bénéficié d’une restauration en 2019. D’importants travaux de dévoiement des eaux qui s’écoulaient à travers le rempart et fragilisaient la construction ont été réalisés. Les maçonneries antiques conservées sur plusieurs mètres de hauteur ont été consolidées et rejointoyées avec un mortier identique à l’existant.
Un diagnostic archéologique a été prescrit par les services de l’Etat en amont de cette restauration, qui a été réalisé par le Service Archéologique de la Ville d’Autun en mars 2019 sous la responsabilité de Y. Labaune. Cette opération a révélé des vestiges antiques inédits, dont les traces possibles de deux anciennes tours de flanquement d’une de ces poternes. Cette entrée supposée aurait permis d’accéder au théâtre urbain et à l’amphithéâtre avant d’être bouchée dans un second temps par une maçonnerie actuellement visible formant un angle rentrant, dont la fonction reste encore incertaine pour les archéologues.